专利名称：有机发光二极管显示器的制作方法
技术领域：
本发明的实施方式涉及一种有机发光二极管(OLED)显示器。
背景技术：
已经开发了可代替阴极射线管(CRT)的多种平板显示器(FPD)。FPD的示例包括液晶显示器(IXD)、场致发光显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)显示器和有机发光二极管(OLED)显不器。使用MIPI (移动产业处理器接口)的移动IXD支持用于低功率驱动的低功率模式。已知低功率模式为部分空闲模式(PM:Partial Idle Mode)或变暗低功率(DLP:DimmedLow Power)模式。在低功率模式下，移动IXD低功耗(例如，通过关闭背光单元)地工作。在低功率模式下，因为移动LCD通过如同反射LCD那样反射外部光来显示先前确定的数据，因此移动LCD不能任意调整亮度。OLED是不需要背光单元的自发光元件。由此，OLED显示器不能如移动IXD那样应用低功率模式。OLED显示器使用高像素驱动电压驱动像素，以在正常模式下以高亮度显示输入的图像，并在低功率模式下通过减小像素驱动电压来减小功耗。然而，像素驱动电压在正常模式改变为低功率模式时会升高一段时间，因此流过像素的OLED的电流可能改变。结果，当低功率模式改变为正常模式时，OLED显示器的像素的亮度可能迅速改变。
发明内容
本发明的实施方式提供了一种能够在低功率模式改变为正常模式时防止像素亮度的急剧变化的有机发光二极管(OLED)显示器。一方面，一种有机发光二极管显示器包括显示面板，其包括数据线、与所述数据线交叉的扫描线以及以矩阵形式设置的多个像素，所述多个像素中的每一个包括有机发光二极管；电力生成器，其在正常模式下被启用以产生用于驱动所述显示面板的高电势电源电压，并且在低功率模式下被禁用；以及面板驱动电路，其驱动所述显示面板的所述数据线和所述扫描线，在所述低功率模式下禁用所述电力生成器以切断所述电力生成器的输出，并且在所述低功率模式下向所述显示面板提供比所述高电势电源电压小的内部电力以降低所述高电势电源电压。紧接在所述低功率模式改变为所述正常模式之后，所述电力生成器的启用时间和所述电力生成器的软启动时间存在于垂直消隐期内。
附图被包括在本说明书中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本说明书中且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中图1是根据本发明示例实施方式的有机发光二极管(OLED)显示器的框图2是详细示出图1中示出的像素的电路图；图3是正常模式下图2中示出的像素的驱动信号的波形图；图4示出了正常模式下根据本发明示例实施方式的OLED显示器上显示的用户界面图像的示例；图5示出了低功率模式下根据本发明示例实施方式的OLED显示器上显示的低功率图像的示例；图6示出了低功率模式下在面板驱动电路芯片的控制下的电力生成器的禁用操作和高电势电源电压的切换操作；图7示出了指示当低功率模式改变为正常模式时显示面板的电流短暂急剧增加的实验结果；图8和图9示出了驱动薄膜晶体管(TFT)的电压-电流特性；图10示出了紧接在低功率模式改变为正常模式之后的预定时间段内垂直消隐期变宽以及电力生成器的软启动时间在变宽的垂直消隐期内受到控制的实验结果；图11是示出紧接在低功率模式改变为正常模式之后的预定时间段内扫描脉冲的脉冲开始时间与发光控制脉冲的脉冲开始时间同步的波形图；图12示出了在低功率模式和正常模式下扫描脉冲和发光控制脉冲的定时的变化；以及图13示出了在紧接在低功率模式改变为正常模式之后的预定时间段内垂直消隐期变宽以及电力生成器的软启动时间在变宽的垂直消隐期内受到控制。
具体实施例方式下面将详细描述本发明的优选实施方式，在附图中例示出了其示例。在可能的情况下，相同的标号在整个附图中代表相同或类似部件。注意，如果确定对现有技术的描述可误导本发明的实施方式，则省略对现有技术的详细描述。如图1至图3所示，根据本发明实施方式的有机发光二极管(OLED)显示器包括显不面板10、数据驱动器20、扫描驱动器30、电力生成器50和定时控制器40。显示面板10包括数据线12，其接收数据电压；扫描线13，其与数据线12交叉，并顺序地接收扫描脉冲SCAN和发光控制脉冲EM ;以及像素11，它们以矩阵形式设置。像素11接收高电势电源电压VDDEL作为像素驱动电压。如图2所示，每个像素11都包括多个薄膜晶体管(TFT)、电容器Cb和0LED。像素11响应于扫描脉冲SCAN而初始化，并对驱动TFTDT的阈值电压进行采样。像素11的OLED由于在发光控制脉冲EM的低逻辑时段(或发光时段)期间流过驱动TFT DT的电流而发光。数据驱动器20在定时控制器40的控制下将数字视频数据RGB转换成伽马补偿电压，并利用伽马补偿电压产生数据电压。数据驱动器20将该数据电压提供给数据线12。扫描驱动器30在定时控制器40的控制下将扫描脉冲SCAN和发光控制脉冲EM提供给扫描线13。电力生成器50在正常显示数字视频数据RGB的正常模式下被启用以产生用于驱动像素11的高电势电源电压VDDEL。电力生成器50在低功率模式下被禁用以不产生输出。如果电力生成器50的输出迅速增加,则可由于涌流(inrush current)导致在电池中产生压降。电池的压降可导致其它电路部件出现故障。电力生成器50可利用具有软启动功能的低压差(LDO)稳压器来慢慢地增加其输出，从而防止出现故障。LDO稳压器产生具有与基准电压LDO REF的电势成比例的电势的输出电压。因此，如果基准电压LDO REF以斜坡波形逐渐增加，则从LDO稳压器输出的高电势电源电压VDDEL的电势可逐渐增加，从而实现软启动。可利用斜坡波形的斜率来调整软启动时间。在正常模式下，定时控制器40将从主机系统60接收到的输入的图像或者图4的先前确定的用户界面图像的数字视频数据提供给数据驱动器20。在低功率模式下，定时控制器40将先前存储在内部存储器中的低功率图像的数据提供给数据驱动器20。例如，如图5所示，低功率图像可以是包括在黑灰度级的背景上显示的时间信息的低亮度图像。另选地，可将低功率图像设置成低功耗地驱动的各种DLP (变暗低功率)图像数据。定时控制器40从主机系统60接收外部定时信号(诸如垂直同步信号、水平同步信号和时钟)，并基于外部定时信号来产生用于控制数据驱动器20和扫描驱动器30的操作定时的定时控制信号。垂直同步信号在启动定时处在一巾贞周期内产生一次，并且可用将一中贞周期与另一巾贞周期区分开的撕裂效应(TE:Tearing Effect)信号。主机系统60可连接到外部视频源设备(诸如导航系统、机顶盒、DVD播放器、蓝光播放器、个人计算机、家庭影院系统、广播接收器和电话系统)，并可从所述外部视频源设备接收图像数据。主机系统60利用包括嵌入在其中的缩放器的片上系统(SoC)将从外部视频源设备接收到的图像数据或者用户界面图像数据转换成适合于在显示面板10上显示的图像格式。主机系统60将所述图像数据或者所述用户界面图像数据传送到定时控制器40。主机系统60可响应于用户命令、通信待机状态、没有输入数据计数(data no-1nput count)结果等而把用于将正常模式改变为低功率模式的模式转换命令传送到定时控制器40。数据驱动器20、扫描驱动器30和定时控制器40可以集成到面板驱动电路芯片100 中。如图2所示，每个像素11包括0LED、6个TFT Ml至M5和DT以及电容器Cb。可向每个像素11提供驱动电压(例如，高电势电源电压VDDEL、地电平电压VSS (或GND)或者基准电压VREF)。可将TFT Ml至M5和DT实现为p型金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。在正常模式下提供给像素11的高电势电源电压VDDEL大于在低功率模式下提供给像素11的高电势电源电压VDDEL。正常模式的高电势电源电压VDDEL与低功率模式的高电势电源电压VDDEL之间的差异太小以至于当低功率模式改变为正常模式时无法迅速改变屏幕亮度。根据实验结果，优选但并强迫的是，该差异等于或小于3. 45V。按照使基准电压VREF与地电平电压GND之差小于OLED的阈值电压的方式设置基准电压VREF。例如，基准电压VREF可设置为大约2V。当把基准电压VREF施加到OLED的阳极，并且将地电平电压GND施加到OLED的阴极时，因为OLED没有导通，所以OLED不发光。基准电压VREF可设置为负电压，以使得当连接到OLED的驱动TFT DT初始化时可向OLED施加反偏压。在这种情况下，因为向OLED周期性地施加反偏压，所以可减小OLED的劣化。结果，可以增加OLED的寿命。第一开关TFT MI响应于扫描脉冲SCAN而导通，从而形成第一节点nl与数据线12之间的电流路径，其中，扫描脉冲SCAN是在图3的第一时间tl和第二时间t2的逻辑低电平产生的。第三开关TFTM3响应于图3的扫描脉冲SCAN而导通，从而形成第二节点n2与第三n3之间的电流路径。因此，第三开关TFTM3将驱动TFTDT操作为二极管。第五开关TFTM5响应于图3的扫描脉冲SCAN而导通，从而向OLED的阳极提供基准电压VREF。在第一开关TFT Ml中，源极连接到数据线12，漏极连接到第一节点nl，并且栅极连接到扫描脉冲SCAN被提供到的扫描线13a。在第三开关TFT M3中，源极连接到第二节点n2，漏极连接到第三节点n3，并且栅极连接到扫描脉冲SCAN被提供到的扫描线13a。基准电压VREF被提供给第五开关TFT M5的源极。第五开关TFT M5的漏极连接到OLED的阳极，第五开关TFTM5的栅极连接到扫描脉冲SCAN被提供到的扫描线13a。第一节点nl连接到第一开关TFT Ml的漏极、第二开关TFT M2的漏极以及电容器Cb的一个端子。第二节点n2连接到电容器Cb的另一个端子、驱动TFT DT的栅极以及第三开关TFT M3的源极。第三节点n3连接到第三开关TFT M3的漏极、驱动TFT DT的漏极以及第四开关TFT M4的源极。第二开关TFT M2和第四开关TFT M4响应于在图3的第二时间t2和第三时间t3的高逻辑电平产生的发光控制脉冲EM而截止，并在剩余时间保持导通状态。基准电压VREF被提供给第二开关TFT M2的源极，并且第二开关TFT M2的漏极连接到第一节点nl。第二开关TFT M2的栅极连接到发光控制脉冲EM被提供到的扫描线13b。第四开关TFT M4的源极连接到第三节点n3，第四TFT M4的漏极连接到OLED的阳极和第五开关TFT M5的漏极。第四开关TFT M4的栅极连接到发光控制脉冲EM被提供到的扫描线13b。电容器Cb连接在第一节点nl与第二节点n2之间。电容器Cb在图3的第一时间tl对驱动TFT DT的阈值电压进行采样。在第二时间t2之后，电容器Cb向驱动TFT DT的栅极提供数据电压，所述数据电压被补偿为驱动TFT DT的阈值电压的程度。驱动TFT DT接收电容器Cb的电压作为选通电压，并根据被补偿为其阈值电压的程度的数据电压Vdata来调整在OLED中流动的电流量。高电势电源电压VDDEL被提供给驱动TFT DT的源极。驱动TFT DT的漏极连接到第三节点n3，驱动TFT DT的栅极连接到第二节点n2。OLED的阳极连接到第四开关TFT M4和第五开关TFT M5的漏极，OLED的阴极连接到地电平电压电源GND。在OLED中流动的电流(在等式I中表示为I_D)不受到驱动TFTDT的阈值电压或者由下式I指示的高电势电源电压VDDEL的偏差的影响
权利要求
1.一种有机发光二极管显示器，该有机发光二极管显示器包括 显示面板，其包括数据线、与所述数据线交叉的扫描线以及多个像素，所述多个像素中的每一个包括有机发光二极管，并且所述多个像素按照矩阵形式设置； 电力生成器，其在正常模式下被启用以产生用于驱动所述显示面板的高电势电源电压，而在低功率模式下被禁用；以及 面板驱动电路，其驱动所述显示面板的所述数据线和所述扫描线，在所述低功率模式下禁用所述电力生成器以切断所述电力生成器的输出，并且在所述低功率模式下将小于所述高电势电源电压的内部电力提供给所述显示面板以减小所述高电势电源电压， 其中，紧随在所述低功率模式改变为所述正常模式之后，所述电力生成器的启用时间和所述电力生成器的软启动时间存在于垂直消隐期内。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中所述多个像素中的每一个包括 第一开关，其响应于通过第一扫描线提供的低逻辑电平的扫描脉冲而在所述数据线与第一节点之间形成电流路径； 第二开关，其响应于通过第二扫描线提供的高逻辑电平的发光控制脉冲而截止，在剩余时间保持在导通状态，并且向所述第一节点提供基准电压； 第三开关，其响应于所述扫描脉冲而在第二节点与第三节点之间形成电流路径； 第四开关，其响应于所述发光控制脉冲而截止，在剩余时间保持在导通状态，并且在所述第三节点与所述有机发光二极管的阳极之间形成电流路径； 第五开关，其响应于所述扫描脉冲而将所述基准电压提供给所述有机发光二极管的所述阳极； 驱动元件，其包括连接到所述第二节点的栅极、被提供所述高电势电源电压的源极以及连接到所述第三节点的漏极； 电容器，其连接在所述第一节点与所述第二节点之间；以及 所述发光二极管，其连接在所述第四开关与地电平电压电源之间。
3.根据权利要求2所述的有机发光二极管显示器，其中紧跟在所述低功率模式改变为所述正常模式之后，所述扫描脉冲的逻辑电平从高逻辑电平改变为低逻辑电平时的所述扫描脉冲的脉冲开始时间与所述发光控制脉冲的逻辑电平从低逻辑电平改变为高逻辑电平时的所述发光控制脉冲的脉冲开始时间同步预定时段。
4.根据权利要求3所述的有机发光二极管显示器，其中，在所述低功率模式中以及在经过所述预定时段的所述正常模式中，所述扫描脉冲的所述脉冲开始时间与所述发光控制脉冲的所述脉冲开始时间之间存在差异， 其中所述扫描脉冲的所述脉冲开始时间早于所述发光控制脉冲的所述脉冲开始时间。
5.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中当所述低功率模式改变为所述正常模式时，所述高电势电源电压的改变宽度被设置为等于或小于大约3. 45V。
6.根据权利要求5所述的有机发光二极管显示器，其中当所述低功率模式改变为所述正常模式时，所述高电势电源电压的改变宽度被设置为大约2. 7V至3. 45V。
7.根据权利要求6所述的有机发光二极管显示器，其中所述正常模式下的所述高电势电源电压是大约8V至10V。
8.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示器，其中所述电力生成器的所述软启动时间大于O并且等于或小于大约2ms。
全文摘要
本发明提供了一种有机发光二极管显示器。该有机发光二极管(OLED)显示器包括显示面板，其包括数据线、与数据线交叉的扫描线和多个像素，所述多个像素中的每一个包括有机发光二极管，并且所述多个像素按照矩阵形式设置；电力生成器，其在正常模式下启用以产生用于驱动显示面板的高电势电源电压，并在低功率模式下禁用；以及面板驱动电路，其驱动数据线和扫描线，在低功率模式下禁用电力生成器以切断电力生成器的输出，并在低功率模式下将小于高电势电源电压的内部电力提供给显示面板以减小高电势电源电压。
文档编号G09F9/33GK103035174SQ201210370750
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月28日 优先权日2011年9月29日
发明者李炫宰 申请人:乐金显示有限公司